Gegenstand der Erfindung ist eine neue Spritzmörtelmischung mit charakteristischen Eigenschaften, die sie zur Sanierung von armiertem Beton besonders geeignet macht. Eine Mörtelmischung, die zur Abdeckung von armiertem Beton eingesetzt wird, muss besondere Merkmale aufweisen, damit die meistens 30-35 mm dicke Schicht genügend flexibel und verformungsfreudig ist und sich nicht nach kurzer Zeit ablöst. Es wurde gefunden, dass durch Einsatz von "weichem" Aggregat die gewünschten Eigenschaften erzielt werden und dass eine Deckschicht mit einem besseren Arbeitsvermögen erhalten wird.
Der Ausdruck "weich" ist in diesem Zusammenhang relativ aufzufassen und wird im Vergleich zum üblichen Aggregat mit einer höheren Härte verstanden. Als Massstab für diese "Weichheit" wird der statische E-Modul in N/mm<2> (mittels Ultraschall, auf Zeitmessung nach dem Prüfsystem Dr. Steinkamp z.B. vom Typ BP5 bestimmt) verwendet und "weiches" Aggregat weist im Durchschnitt einen statischen E-Modul im Bereich von 15 000 bis 40 000 N/mm<2> auf. Normalerweise beträgt dieser E-Modul für das im herkömmlichen Spritzmörtel verwendete Aggregat von 25 000 bis über 60 000 N/mm<2>, wobei der Durchschnittswert der gesamten Mischung ausschlaggebend ist. Bei einem heterogenen Material, wie das zum Einsatz gelangende Aggregat normalerweise ist, gibt es immer weichere und härtere Anteile.
Auch bei den erfindungsgemässen Mischungen ist dieses naturgemäss der Fall, doch sollte der durchschnittliche E-Modul zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften tiefer, d.h. im angegebenen Bereich liegen.
Die erfindungsgemässen Spritzmörtelmischungen zeichnen sich also dadurch aus, dass der durchschnittliche E-Modul des darin enthaltenen Aggregats zwischen 15 000 und 40 000 N/mm<2>, bevorzugt zwischen 15 000 und 25 000 N/mm<2> liegt. Dieses Ziel wird einerseits durch die Auswahl der benutzten Sande und andererseits durch den Einsatz besonderer Naturprodukte mit Faserstruktur erreicht. Bevorzugte Spritzmörtelmischungen enthalten daher einen geringen Anteil Kalksteinmehl (eventuell grobkörnig), Mikrosteinmehl oder Mikrosteinmehlfasern. Bevorzugt sind solche Materialien in Mengen von 0,5 bis 2,5 Gew.-% (bezogen auf die trockene Gesamtmischung) enthalten, wobei Kalksteinmehl bevorzugt in Mengen von 1,5 Gew.-% und Mikrosteinmehlfasern bevorzugt in Mengen von 0,8 bis 1,5 Gew.-% enthalten sind.
Mit den erfindungsgemässen Mörtelmischungen lassen sich nach dem Trockenspritzverfahren Deckschichten herstellen, die sich durch ein grosses Arbeitsvermögen, d.h. hohe Flexibilität, was sich in einer grossen charakteristischen Risslänge manifestiert, durch einen hohen Frostwiderstand und durch ein tieferes E-Modul auszeichnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Produkten, die ausgehärtete Deckschichten mit einem E-Modul über 30 000 N/mm<2> ergeben, kann man mit den erfindungsgemässen Mischungen Deckschichten mit einem E-Modul unter 25 000 N/mm<2> erreichen. Die erfindungsgemässen Mischungen können also überall eingesetzt werden, wo eine verformungsfähige Oberschicht erwünscht ist, die gegen Risse unempfindlich sein sollte.
Infolge der verbesserten Duktilität und des tiefen E-Moduls kann bei der Verwendung der erfindungsgemässen Spritzmörtelmischungen auf eine Schwindarmierung verzichtet werden. Somit werden die Schichtstärken geringer und es kann oft einlagig appliziert werden.
Die übrigen Bestandteile der erfindungsgemässen Spritzbetonmischungen sind üblich und dem Fachmann geläufig. Als Zement kommen je nach Anwendungsgebiet alle bekannten Typen und insbesondere Portland-Zement in den üblichen Mengen (z.B. 350 kg/m<3>) in Frage. Auch die Hauptmenge des Aggregats stellen die bekannten Sand-Typen in den üblichen Mengen (z.B. 1000 kg/m<3>) dar, wobei lediglich darauf zu achten ist, dass der Anteil an Sand mit höherem E-Modul niedrig zu halten ist. In der Praxis wird man also Sand-Typen mit einer Körnung von 0 bis 4 mm ohne gröbere Anteile auswählen. Vorzugsweise soll die verwendete Sand-Mischung einen durchschnittlichen E-Modul von 20- 30 000 N/mm<2> aufweisen und insbesondere unterhalb von 25 000 N/mm<2> liegen. Weitere Bestandteile können je nach Einsatzgebiet im üblichen Rahmen hinzugefügt werden.
So kann beispielsweise silica fume oder Flugasche als Füllstoff oder bekannte Faserverstärkung hinzugefügt werden. Alle Bestandteile werden nach bekannten Verfahren trocken gemischt und mit einer beliebigen Trockenspritzmaschine (z.B. MEYCO Piccola, MEYCO Unica der Firma Meynadier AG, Winterthur, Schweiz) pneumatisch zur Spritzdüse geführt, wo sie mit Wasser im Verhältnis Wasser/Zement von 0,3 bis 0,6, bevorzugt 0,4 bis 0,5 vermischt und verspritzt werden. Ein Beschleuniger wird normalerweise nicht gebraucht. Die Auftragsstärke kann von 12 bis 100 mm variieren.
In den nachfolgenden Beispielen sind alle Angaben in Teilen als Gewichtsteile zu verstehen.
Beispiel 1
<tb><TABLE> Columns=4
<tb>Head Col 1: Bestandteile
<tb>Head Col 2: E-Modul N/mm<2>
<tb>Head Col 3: Dichte kg/m<3>
<tb>Head Col 4: Anteile Gew.-%
<tb><SEP>Zement<SEP>18 000 (17 000-21 000)<SEP>2000-2150<SEP>20,0
<tb><CEL AL=L>Sande<SEP>24 000 (23 000-83 000)<SEP>2670-3050<SEP>77,7
<tb><SEP>Kalksteinmehl (KSTM)<SEP>24 000<CEL AL=L>2500<SEP>1,5
<tb><SEP>Mikrosteinmehlfasern<SEP>17 000 (quer) 170 000 (längs)<SEP>2500<CEL AL=L>0,8
<tb><SEP>Spritzmörtel<SEP>22137*<SEP>2131<SEP>100
* gemessen nach 28 Tagen Aushärtung
<tb></TABLE>
Die verschiedenen Bestandteile werden trocken gemischt, in eine MEYCO Piccola Trockenspritzmaschine mit einem 32 mm Durchmesser-Schlauch gegeben und beim Spritzen in einem Wasser/Bindemittel-Verhältnis 0,4 mit Wasser benetzt.
Beispiele 2 bis 12
Weitere Beispiele von geeigneten Spritzmörtel-Mischungen sind in der Tabelle angegeben, wo die Anteile der verschiedenen Bestandteile in Gewichtsprozenten angegeben sind. MSM steht für Mikrosteinmehl, MSM PF für Mikrosteinmehlfasern. Kalksteinmehl kann auch grobkörnig (4 mm) sein.
<tb><TABLE> Columns=6 Tabelle
<tb>Head Col 1: Beispiel
<tb>Head Col 2: Zement
<tb>Head Col 3: Sande
<tb>Head Col 4: KSTM
<tb>Head Col 5: MSM
<tb>Head Col 6:
MSM PF
<tb><SEP>2<SEP>20<SEP>77,7<SEP>1,5<SEP>0,8
<tb><SEP>3<SEP>20<CEL AL=L>75,5<CEL AL=L>3<SEP>1,5
<tb><SEP>4<SEP>20<SEP>72<SEP>5<SEP>3
<tb><SEP>5<SEP>15<SEP>74,5<CEL AL=L>10<SEP>0,5
<tb><SEP>6<SEP>15<SEP>75<SEP>10
<tb><SEP>7<SEP>20<SEP>77,7<CEL AL=L>1,5<CEL CB=6 AL=L>0,8
<tb><SEP>8<SEP>20<SEP>77<SEP>2,5<SEP>0,5
<tb><SEP>9<SEP>20<SEP>69,2<CEL AL=L>10<SEP>0,8
<tb><SEP>10<SEP>20<SEP>77<SEP>1,5<SEP>1,5
<tb><SEP>11<SEP>20<CEL AL=L>77<SEP>3
<tb><SEP>12<SEP>20<SEP>77<SEP>3
<tb></TABLE>
The invention relates to a new spray mortar mixture with characteristic properties that make it particularly suitable for the rehabilitation of reinforced concrete. A mortar mixture that is used to cover reinforced concrete must have special features so that the mostly 30-35 mm thick layer is sufficiently flexible and easy to deform and does not detach after a short time. It was found that the desired properties are achieved by using "soft" aggregate and that a top layer with better working capacity is obtained.
In this context, the expression "soft" is to be understood relatively and is understood to have a higher hardness than the conventional aggregate. The yardstick for this "softness" is the static modulus of elasticity in N / mm <2> (determined by means of ultrasound, based on the time measurement according to the Dr. Steinkamp test system, eg of type BP5) and "soft" aggregate has an average static E Module in the range from 15,000 to 40,000 N / mm 2. Normally this modulus of elasticity for the aggregate used in conventional spray mortar is from 25,000 to over 60,000 N / mm <2>, whereby the average value of the entire mixture is decisive. With a heterogeneous material, as the aggregate used is normally, there are always softer and harder parts.
This is naturally also the case with the mixtures according to the invention, but the average modulus of elasticity should be lower in order to achieve the desired properties, i.e. are in the specified range.
The spray mortar mixtures according to the invention are characterized in that the average modulus of elasticity of the aggregate contained therein is between 15,000 and 40,000 N / mm 2, preferably between 15,000 and 25,000 N / mm 2. This goal is achieved on the one hand through the selection of the sands used and on the other hand through the use of special natural products with a fiber structure. Preferred spray mortar mixtures therefore contain a small proportion of limestone powder (possibly coarse), micro stone powder or micro stone powder fibers. Such materials are preferably contained in amounts of 0.5 to 2.5% by weight (based on the dry total mixture), limestone powder preferably in amounts of 1.5% by weight and microtone powder fibers preferably in amounts of 0.8 to 1.5 wt .-% are included.
With the mortar mixtures according to the invention, cover layers can be produced by the dry spraying process, which are characterized by a large working capacity, i.e. high flexibility, which is manifested in a large characteristic crack length, characterized by a high frost resistance and by a lower modulus of elasticity. In contrast to conventional products, which result in hardened cover layers with a modulus of elasticity above 30,000 N / mm 2, the mixtures according to the invention can be used to achieve cover layers with a modulus of elasticity below 25,000 N / mm 2. The mixtures according to the invention can therefore be used wherever a deformable top layer is desired, which should be insensitive to cracks.
As a result of the improved ductility and the low modulus of elasticity, shrinkage reinforcement can be dispensed with when using the spray mortar mixtures according to the invention. This means that the layer thicknesses are reduced and it can often be applied in one layer.
The remaining components of the shotcrete mixtures according to the invention are customary and familiar to the person skilled in the art. Depending on the field of application, all known types and in particular Portland cement in the usual amounts (e.g. 350 kg / m 3) can be used as cement. The main amounts of the aggregate are the known sand types in the usual amounts (e.g. 1000 kg / m <3>), whereby it is only necessary to ensure that the proportion of sand with a higher modulus of elasticity is kept low. In practice, sand types with a grain size of 0 to 4 mm will be selected without coarser parts. The sand mixture used should preferably have an average modulus of elasticity of 20-30,000 N / mm 2 and in particular be below 25,000 N / mm 2. Depending on the application, additional components can be added in the usual framework.
For example, silica fume or fly ash can be added as a filler or known fiber reinforcement. All components are mixed dry using known methods and pneumatically fed to any spray nozzle using any dry spraying machine (e.g. MEYCO Piccola, MEYCO Unica from Meynadier AG, Winterthur, Switzerland), where they are mixed with water in a water / cement ratio of 0.3 to 0. 6, preferably 0.4 to 0.5 mixed and sprayed. An accelerator is usually not needed. The application thickness can vary from 12 to 100 mm.
In the examples below, all parts are to be understood as parts by weight.
example 1
<tb> <TABLE> Columns = 4
<tb> Head Col 1: components
<tb> Head Col 2: modulus of elasticity N / mm <2>
<tb> Head Col 3: density kg / m <3>
<tb> Head Col 4: percentages by weight
<tb> <SEP> cement <SEP> 18,000 (17,000-21,000) <SEP> 2000-2150 <SEP> 20.0
<tb> <CEL AL = L> Sande <SEP> 24 000 (23 000-83 000) <SEP> 2670-3050 <SEP> 77.7
<tb> <SEP> limestone flour (KSTM) <SEP> 24 000 <CEL AL = L> 2500 <SEP> 1.5
<tb> <SEP> micro stone flour fibers <SEP> 17,000 (transverse) 170,000 (longitudinal) <SEP> 2500 <CEL AL = L> 0.8
<tb> <SEP> spray mortar <SEP> 22137 * <SEP> 2131 <SEP> 100
* measured after 28 days of curing
<tb> </TABLE>
The various components are mixed dry, placed in a MEYCO Piccola dry spraying machine with a 32 mm diameter hose and wetted with water when spraying in a water / binder ratio of 0.4.
Examples 2 to 12
Further examples of suitable spray mortar mixtures are given in the table, where the proportions of the various constituents are given in percent by weight. MSM stands for micro stone powder, MSM PF for micro stone powder fibers. Limestone powder can also be coarse (4 mm).
<tb> <TABLE> Columns = 6 table
<tb> Head Col 1: Example
<tb> Head Col 2: cement
<tb> Head Col 3: Sands
<tb> Head Col 4: KSTM
<tb> Head Col 5: MSM
<tb> Head Col 6:
MSM PF
<tb> <SEP> 2 <SEP> 20 <SEP> 77.7 <SEP> 1.5 <SEP> 0.8
<tb> <SEP> 3 <SEP> 20 <CEL AL = L> 75.5 <CEL AL = L> 3 <SEP> 1.5
<tb> <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 72 <SEP> 5 <SEP> 3
<tb> <SEP> 5 <SEP> 15 <SEP> 74.5 <CEL AL = L> 10 <SEP> 0.5
<tb> <SEP> 6 <SEP> 15 <SEP> 75 <SEP> 10
<tb> <SEP> 7 <SEP> 20 <SEP> 77.7 <CEL AL = L> 1.5 <CEL CB = 6 AL = L> 0.8
<tb> <SEP> 8 <SEP> 20 <SEP> 77 <SEP> 2.5 <SEP> 0.5
<tb> <SEP> 9 <SEP> 20 <SEP> 69.2 <CEL AL = L> 10 <SEP> 0.8
<tb> <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> 77 <SEP> 1.5 <SEP> 1.5
<tb> <SEP> 11 <SEP> 20 <CEL AL = L> 77 <SEP> 3
<tb> <SEP> 12 <SEP> 20 <SEP> 77 <SEP> 3
<tb> </TABLE>